水平軸潮流能水輪機承載機構設計及仿真研究.pdf

1、潮流發(fā)電作為一種可循環(huán)利用的能源提供方式，應對能源結構調整、發(fā)展低碳經濟和氣候變暖等問題創(chuàng)造了一條重要的途徑，近年來越來越受到關注。正如水電站一樣，潮流發(fā)電也需要把水的動能轉化為電能的設備，而隨著對潮流能的不斷開發(fā)研究，潮流能水輪機也從誕生開始逐步走向了成熟。目前，水平軸潮流能水輪發(fā)電機在發(fā)電裝置中的應用形式廣泛，本文在國家海洋公益性行業(yè)科研專項項目“典型海島綜合開發(fā)利用技術研究與示范”課題的基礎上，針對水平軸潮流能水輪機輸出功率偏低且

2、發(fā)電機組與基礎結構之間存在不穩(wěn)定性等問題，進行了自對流換向機構和機械鎖緊機構設計，并對機構的水動力學、強度和機構運動學等方面研究。
　　在潮流能發(fā)電理論和水輪機結構原理的基礎上，對水輪機承載機構基本原理及運行特性進行分析，針對相關問題，設計了以自對流換向機構和機械鎖緊機構為主體的支撐結構系統(tǒng)，并詳細設計了一套承載機構。
　　分析計算水輪機外部載荷，并應用流體動力學仿真分析對葉輪模型進行真實流域的模擬，計算水輪機在極限流速下，

3、轉速達到最大時的載荷大小，獲取機構設計所需的外部載荷數(shù)據。
　　依據發(fā)電站設計參數(shù)和載荷要求，對水輪機自對流換向機構和機械鎖緊機構進行詳細機構設計，利用 ANSYS軟件對部件進行有限元方法的強度分析， MATLAB確定位移、速度、轉角等機構設計參數(shù)，并對其進行改進和優(yōu)化，以確保機構的安全可靠，同時對水輪機基礎結構、密封及連接部件等的類型進行分析研究和選擇。
　　以虛擬樣機技術為基礎，建立對機械鎖緊機構運動學仿真分析。利用AD